Применение хлористого водорода и соляной кислоты

Хлористый водород и соляная кислота используются в различных отраслях народного хозяйства как хлорсодержащее сырье для получения хлора, как реагенты при получении различных органических и неорганических продуктов, как катализаторы технологических процессов.

При разработке сбалансированных по хлору промышленных процессов с целью возвращения хлора в цикл применяются различные методы регенерации хлора из хлористого водорода. Наиболее технически совершенными являются электролиз соляной кислоты, процесс Дикона, взаимодействие хлористого водорода с оксидами железа и других металлов и регенерация хлора из хлоридов термическим способом. Последний процесс положен в основу термохимического цикла разложения воды. При травлении металлов соляная кислота имеет целый ряд преимуществ по сравнению с серной кислотой. Прежде всего увеличивается скорость травления, примерно на 20−25% снижаются потери металла, процесс является безотходным. Регенерация хлора из хлористого водорода электрохимическим методом реализована в промышленных масштабах в процессах электролиза соляной кислоты. В результате этого процесса 99% хлористого водорода превращается в хлор.

Путем гидрохлорирования этилена в промышленных условиях получают хлорэтан, а также другие хлоралканы. Хлорэтан широко применяется в медицинской промышленности, при производстве этилцеллюлозы, татраэтилсвинца и др.

Ацетилен и его гомологи достаточно легко реагируют с хлористым водородом как в газовой, так и в жидкой фазе в присутствии катализаторов на основе хлоридов ртути, меди и других металлов. На основе этих реакций разработаны крупнотоннажные промышленные процессы получения винилхлорида и других мономеров. Винилхлорид получают с выходом более 95%. В качестве основного сырья можно использовать как синтетический, так и абгазный хлористый водород.

Наиболее важным промышленным процессом, в основе которого лежит реакция прямого замещения гидроксила на хлор, является гидрохлорирование метанола с получением хлорметана; последний широко используется при синтезе силиконов, метилцеллюлозы.

Соляная кислота и хлористый водород широко используются в реакциях нейтрализации, гидрохлорирования минерального сырья с получением хлоридов металлов. Так, хлорид кальция получают при нейтрализации кислых сточных вод известковым молоком.

В промышленном производстве товарного CaCl используются синтетическая соляная кислота и известковый камень:

СаСОз + 2HCl >>CaCl₂ + Н₂O+ СO₂

Многие реакции, описанные выше, идут не только в присутствии катализаторов гидрохлорирования, но и в их отсутствие. Каталитическим свойствам хлористого водорода обычно не уделяют должного внимания, хотя во многих процессах он проявляет каталитическую активность.

Каталитические свойства хлористого водорода особенно заметно проявляются в процессе алкилирования бензола и его гомологов в присутствии хлорида алюминия. Исследование механизма алкилирования показало, что требуется обязательное присутствие хлористого водорода при образовании каталитического комплекса на стадии протонирования олефина.